弱电网下光伏并网逆变器稳定运行组合控制策略

为提高弱电网下光伏接入的并网电流质量和系统的稳定裕度,提出一种基于公共耦合电压点的选频前馈结合相位超前校正的组合控制新策略,该策略设计选频环改善电网电压前馈函数,使其既保留对电网背景谐波的抑制,又避免稳定裕度的下降,同时提出在电流通路中设计超前补偿校正环节,补偿弱电网阻抗引起的系统相角裕度下降,增加稳定裕量,从而提高光伏并入弱电网的并网电流质量和系统的稳定裕度。通过仿真和实验验证该策略对谐波抑制和稳定裕度提高的有效性。     

弱电网下并网逆变器电容电压前馈控制策略

针对LCL型并网逆变器接入弱电网后稳定裕度下降和谐波含量超标的问题,建立三相LCL型并网逆变器系统的数学模型.首先分析电网阻抗的宽范围变化对系统稳定性的影响,构建基于逆变侧电流反馈控制系统的电容电压前馈控制策略.其次,以传感器数量最小化为原则,对电容电压有源阻尼的参数进行设计以及在前馈补偿环节叠加滤波器进行优化设计,以...     

一种增强并网逆变器对电网适应性的阻抗重塑控制策略

针对并网逆变器在弱电网条件下容易发生谐振或失稳的问题,以弱电网下运行的逆变器为例,采用阻抗分析法研究了外部电网阻抗对其稳定性的影响,分析了逆变器稳定性与谐振的关系,提出一种阻抗重塑控制策略对并网系统相位裕度进行补偿,进而提升逆变器对宽范围变化的电网阻抗的鲁棒性,并给出具体设计步骤及相关参数选取方法,该控制策略无需检测电网阻抗即可完成相位裕度补偿,克服了传统方法因电网阻抗测量结果不准而难以达到预期补偿效果的缺点。最后,在Matlab/Simulink仿真平台中搭建了逆变器并网仿真模型并进行了样机试验,验证了所提控制策略的有效性与正确性。     

基于PI控制器有源阻尼的并网逆变器自适应改进策略

弱电网条件下,随着电网阻抗的增大,网压比例前馈与锁相环会导致系统鲁棒性大幅降低。为此,建立包含锁相环以及网压比例前馈的LCL型并网逆变器阻抗模型,并使用阻抗分析法进行稳定性分析。提出采用PI控制器有源阻尼的改进策略对逆变器等效输出阻抗相位进行补偿,从而扩大系统对弱电网的适应范围。然而,改进策略具有一定的局限性,因此在改进策略的基础上加入自适应环节,通过粒子群优化算法结合电网阻抗测量技术对所加控制器参数进行自适应优化,从而进一步提升系统在电网阻抗宽范围变化时的鲁棒性。最终通过仿真与实验验证自适应改进策略的正确性和有效性。     

结合数字延时补偿的并网逆变器阻抗重塑方法

首先建立并网逆变器阻抗模型,探究数字延时导致系统稳定性降低的原因,然后提出一种结合数字延时补偿的并网逆变器阻抗重塑方法,包括牛顿插值预测的延时补偿策略和逆变器阻抗重塑策略。该方法可有效削弱数字延时对逆变器输出阻抗的不利影响,提高阻抗相交点频率处的相位裕度,拓宽并网系统适应电网阻抗变化的范围。最后,基于半实物仿真平台RT-LAB,搭建并网逆变器模型进行实验,验证该方法的有效性。     

弱电网下基于H∞控制的光伏并网逆变器研究与设计

针对光伏并网逆变系统受到弱电网中电网阻抗与谐波干扰而出现稳定性下降的问题,该文提出一种基于改进型H∞电流内环控制策略,在传统H∞控制中引入基于公共点电压的间接计算方法,保证系统在电网阻抗大范围波动时仍能正常工作,提高系统的抗干扰能力,实现良好电能质量并网。最后通过仿真与实验对传统以及改进的控制策略进行对比分析,验证了所提控制策略的有效性与优越性。     

弱电网下LCLLC滤波的并网逆变器电流优化控制策略

弱电网条件下,电网阻抗会影响逆变器控制系统的性能和并网电流波形质量。文章在LCLLC滤波器基础上,采用了准比例积分谐振(PIR)控制的双闭环电流控制方案,分析了电网阻抗对传统的电网电压比例前馈控制系统稳定性的影响,提出了一种加入权重系数的电网电压比例前馈控制策略,该策略可以提高系统在弱电网下的相位裕度,改善并网电流的质量。Matlab/Simulink仿真研究证明,所提出的控制策略对提高并网电流的质量具有较好效果。     

弱电网下考虑装置死区效应时的逆变器并网电能质量分析

弱电网接入下,逆变器-电网级联系统的阻抗不匹配易导致逆变器并网系统的稳定性能降低。为建立更准确的逆变器输出阻抗模型,以LCL型并网逆变器为例,将装置死区效应考虑到并网逆变器建模中。同时,考虑长线路对地分布电容的影响,建立弱电网下长线路分布参数模型并分析其输入阻抗幅频特性。基于此,采用基于奈奎斯特稳定判据的阻抗分析法分析并网系统稳定性并计算其稳定裕度,研究随着死区时间和长送出线线路长度的增加并网系统稳定裕度值的变化规律,并利用PSIM 9.0平台建立相关仿真模型,证明了理论分析的准确性和可行性。     

弱电网条件下LCL型三相光伏并网逆变器研究

针对常规并网逆变器在弱电网环境下易出现不稳定情况,在考虑电网阻抗变化条件下设计LCL型滤波器网侧电流及电容电压双闭环控制策略.基于LCL型光伏并网逆变器拓扑结构,在dq同步旋转坐标系下建立数学模型,进行解耦及控制器设计.分析电网阻抗变化对LCL型滤波器的影响,给出一种考虑不同电网阻抗条件下锁相环扰动的系统参数设计方法....     

弱电网低电压穿越期间并网逆变器系统的小干扰稳定性研究

针对弱电网系统在低电压穿越期间的小干扰稳定性问题,文章首先建立了并网逆变器系统的小干扰线性化模型,推导出电网阻抗、锁相环及电流环之间的耦合关系;然后采用特征值分析法对整个并网逆变器系统进行了全面的模态分析;并通过系统根轨迹图详细分析了电网强度、锁相环带宽及电流环带宽对系统小干扰振荡特性的影响规律.分析结果表明,电网连接...     

弱电网下LCL型单相并网逆变器的鲁棒延时补偿策略

考虑到控制延时,LCL型光伏并网逆变器传统电容电流反馈有源阻尼(CCFAD)仅能保证采样频率f_s的1/6以内系统稳定。弱电网中,电网阻抗的变化会导致实际谐振频率f_r偏移,若f_r大于f_s/6,系统鲁棒性将会变差。为解决传统CCFAD有效阻尼区间不足的问题,提出一种基于延时补偿的改进CCFAD控制策略,通过在电容电流反馈通道串入级联超前相位补偿器,补偿控制延时引起的相位滞后,将有效正阻尼区扩展至(0,f_s/3)频段,扩大系统稳定域。此外,电流控制环采用比例复数积分(PCI)控制策略,提高了并网电流跟踪性能,仿真和实验验证了所提策略的可行性。与传统CCFAD方法相比,所提延时补偿策略扩大了有效阻尼区,增强了系统鲁棒性。     

弱电网下LCL型并网逆变器的改进稳定性控制方法

弱电网下并网点电压谐波和电网阻抗不可忽略。LCL型并网逆变器考虑电网阻抗后会发生谐振频率平移现象,同时并网点电压谐波会影响电压前馈控制效果。文章在并网电流结合电容电流反馈的基础上,通过修改电容电流反馈系数应对电网阻抗,提出了一种查表法的电容电流反馈系数选取方法。通过多谐振并网点电压前馈控制通道的控制器应对电压谐波。实验验证了文章所提改进稳定性控制方法的有效性。     

弱电网下多LCL型并网逆变器谐振模态分析

针对弱电网下多LCL型并网逆变器谐波谐振机理分析,传统频域分析法需要通过高阶复杂的传递函数获取系统谐振频率,且不能得到更多谐振信息的相关问题.该文提出模态分析法分析并网系统的谐振特性,确定谐振频率、节点参与因子等谐振信息.首先建立典型三相LCL型并网逆变器系统诺顿等效模型;基于该模型,对比分析模态分析法和传统频域分析法...     

LCL型并网逆变器新型电容电压有源阻尼策略

在弱电网条件下,数字控制延时会导致虚拟阻抗呈现负阻性,无法起到阻尼效果,因此并网逆变器在电网阻抗变化情况下不能稳定运行,鲁棒性受到严重威胁。针对上述问题,提出一种双线性正反馈有源阻尼策略,以扩大系统的有效阻尼区。为了节省传感器成本,将其优化为电容电压正反馈有源阻尼策略,在电容电压两端添加合适的正反馈阻尼环节,使得系统的有效阻尼区扩大为（0,0.477f3）。分析结果表明该策略使得并网逆变器在弱电网条件下始终具有良好的鲁棒性,即使谐振频率等于1/6采样频率时,系统也具有较好的稳定性。最后,以三相LCL型并网逆变器为例进行实验验证,实验结果验证了该策略的正确性。     

弱电网中LLCL型并网逆变器的谐振分析与抑制策略研究

针对弱电网中多个LLCL型并网逆变器并联运行的谐振问题,提出一种混合阻尼控制策略.在建立多LLCL型并网逆变器的数学模型基础上,分析多机并联谐振的产生机理,得出电网阻抗和LLCL滤波器参数变化是产生谐振的关键因素,将影响系统并网运行的稳定性.为此,在不改变LLCL型并网逆变器拓扑结构的前提下,将所提控制策略应用到弱电网...     

基于自适应模型预测算法的光伏并网逆变器无功电压控制策略研究

分布式光伏电源接入电网会引起并网点电压升高,传统无功电压控制方法控制精度低、响应时间长.文章将模型预测控制算法引入到无功电压控制算法中,并加入参数自适应环节,形成自适应模型预测算法.该算法可以很好地适应光伏逆变器,详细阐述了基于自适应模型预测算法的无功电压控制策略实现过程,并给出主要参数的计算方法.通过仿真和实验,验证...     

弱电网下光伏并网逆变器的数字H∞鲁棒控制器设计

针对弱电网下光伏并网逆变器可能发生的失稳现象,提出一种光伏并网逆变器的数字H_∞鲁棒控制器设计方法。首先建立传统控制策略下光伏并网逆变器的控制模型,并分析其在弱电网条件下的稳定性。为了提高LCL型光伏并网逆变器对电网阻抗变化的鲁棒性,考虑数字控制延时的影响,通过建立离散域下光伏并网逆变器的标准H_∞控制模型,并设计加权函数,求得光伏并网逆变器的数字H_∞控制器。与传统的双闭环控制策略相比,理论分析与仿真和实验结果均表明,所设计的数字H_∞控制器可显著增强弱电网条件下光伏并网逆变器的稳定性。     

基于电容电流双反馈LCL滤波器的光伏并网控制策略研究

电力电子等设备带来的电网电感对LCL滤波器阻尼策略的影响不可忽视。为解决该问题,提出基于电容电流双反馈LCL滤波器有源阻尼控制策略。该策略在原有电容电流比例反馈控制的基础上,考虑电网电感的影响,改进了电容电流的反馈系数,在不改变LCL滤波器基本结构的前提下,可改善电网电感对LCL滤波器阻尼的影响。将该控制策略应用于光伏并网控制仿真系统中,理论分析及仿真结果都表明,所提出的控制策略可以保证系统稳定运行,对电网电感也有较好的抑制能力。     

提高弱电网下并网逆变器稳定性的复合补偿策略

采用电压前馈控制以及H∞控制组成的H∞复合控制策略,利用阻抗分析方法,分析电网阻抗对并网逆变器稳定性的影响,通过分析并网逆变器的输出阻抗特性,提出了一种在电压前馈通道引入复数滤波器以及在系统前向通道引入超前校正环节的复合补偿方法,以此提高并网逆变器在弱电网下的稳定性.最后,在MATLAB/Simulink中对所提方法进...     

风电机组并网过程对电网的影响

论述了风电机组并网过程对电网电压造成的影响,对变速恒频风电机组和定桨失速风电机组的并网特性做了分析,提出在弱电网条件下在风电场安装静止无功补偿器的必要性。